教科版高中物理选修3-3 第三章 第1节 气体实验定律 精品课件+教学设计 （17份打包）

一、气体实验定律 教学目标 1.知道描述一定质量气体的三个状态参量。 2.能识别一定质量气体的等温、等容和等压变化过程。 3.经历实验探究过程，得出气体实验定律，能表述气体实验定律。体验实验探究过程，领略实验探究的价值。 4．能用气体实验定律解释有关现象，并能进行简单的计算。 重点难点 重点：气体实验定律 难点：气体实验定律的理解与应用 设计思想 　　本节从研究气体的状态描述出发，提出了一定质量气体的状态可由体积、温度、压强三个参量来描述。通过实验研究了气体状态变化的三种等值变化过程，并得出了气体实验三定律，同时也使学生进一步认识到实验探究在物理学研究中的重要作用。三个状态量中压强的计算与分析更为重要，可适当补充一些静止的密闭气体压强的计算问题。本节内容的学习重在运用，通过一些实例加强学生理论联系实际的意识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。 教学资源 《气体实验定律》多媒体课件 注射器　测力计　铁架台　视频录像 教学设计 【课堂引入】 问题：自行车胎在夏天有时会爆胎，为什么温度升高车胎就会爆呢？带着这个问题我们来学习气体实验定律，来研究气体参量之间的关系。 【课堂学习】 学习活动一：认识气体状态参量 一定质量的气体的状态需要用体积、温度和压强等物理量来共同描述，这些物理量就叫做气体的状态参量。 问题1：气体的体积由什么决定？ 气体的体积是指气体占有空间的大小，由贮放它的容器决定，在国际单位制中，体积的单位是立方米，符号是m3。体积的单位还有升、毫升等。 问题2：温度在宏观和微观上分别是如何定义的？ 从宏观上看温度是表示气体冷热程度的物理量，从微观上看是气体分子热运动的平均动能的标志。 在热学中，用得较多的是热力学温度，亦称绝对温度，它是国际单位制中7个基本单位之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号是K。 热力学温度与摄氏温度之间的数量关系是： 问题3：压强是大量气体分子对器壁撞击的宏观表现，一般封闭气体的压强如何计算呢？ （让学生讨论，学生在初中知识的基础上应该会计算一些简单的情况，这里要着重从对封闭气体的液柱或活塞进行受力分析的角度教会学生计算封闭气体压强。） 例题：如图所示两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下．两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为P0，不计活塞和气缸壁间的摩擦，求封闭气体A、B的压强各多大？ A B 参考答案： 　　（过渡：物理学研究多个物理量之间的关系时，经常采用控制变量法，气体的三个状态参量之间的关系可采用这一方法来研究，下面我们分别控制温度、体积、压强不变来研究另两个物理量的关系。） 学习活动二：探究玻意耳定律 问题：一定质量的气体，如果在状态变化时其温度保持不变，这种变化叫等温变化。在等温变化时，气体压强的变化与体积的变化遵循怎样的规律呢？ 实验探究：（在教师指导下学生认识实验并帮助记录数据，在教师启发下学生自己分析总结、推理归纳实验规律。） 序号 1 2 3 4 5 体积/L 压强/105Pa 结论：一定质量的某种气体，在温度保持不变的情况下，压强 p与体积V成反比，这个结论叫玻意耳定律，即 （一定要让学生明确实验成立的前提是气体的质量一定，所以实验中容器的密闭性一定要好；另外，等温过程的实验一定要缓慢拉动活塞。） 例题：如图甲，在玻璃管中用10cm长的水银柱封闭了一段空气，已知空气柱的长度为38cm，外界大气压强为1标准大气压。问： （1）被封闭的空气柱的压强是多少？ （2）如把玻璃管开口朝下（如图乙），则被封闭的空气柱的压强是多少？甲 乙 解析：（1） （2）倒置后气体压强为 根据玻意耳定律可知： 代入数据得：L2=49.5cm 学习活动三：探究查理定律 问题：一定质量的气体，如果在状态变化时其体积保持不变，这种变化叫等容变化。在等容变化时，气体压强的变化与温度的变化遵循怎样的规律呢？ 实验探究：（在教师指导下学生认识实验并帮助记录数据，在教师启发下学生自己分析总结、推理归纳实验规律。） 序号 1 2 3 4 5 温度/K 压强/105Pa 一定质量的某种气体，在体积保持不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比，这个结论叫查理定律，即 （气体的等容变化比较容易实现，但实验时要注意读数时水温尽量要稳定，要注意压强数据与水温数据的对应。） （学生解答课堂引入中车胎爆炸的问题。） 学习活动四：了解盖·吕萨克定律 猜想：一定质量的气体，如果在状态变化时其压强保持不变，这种变化叫等压变化。在等压变化时，气体体积的变化与温度的变化遵循怎样的规律呢？